第4节 势能及其改变 同步练习（Word版有答案）

2021-2022学年春季学期（鲁科版2019）必修第二册 第一章第4节 势能及其改变
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 质量为的物体沿水平面向右做直线运动，时刻受到一个水平向左的恒力F作用，如图甲所示。此后物体的图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g取，则（ ）
A．12s内物体的位移为12m B．物体与水平面间的滑动摩擦力大小为6N
C．8s末恒力F的瞬时功率为13.5W D．0 ~ 2s内摩擦产生的热量为18J
2、 避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控（刹车失灵）车辆驶离正线安全减速的专用车道，如图所示。一辆质量为m的失控载重卡车以速度v冲上避险车道，直线行驶位移x后安全停下。查阅公路设计资料得知，该避险车道的路面与水平路面的夹角为θ。若将载重卡车视为作匀变速直线运动的质点，当地重力加速度为g，关于载重卡车在避险车道上的运动，下列说法正确的是（ ）
A．加速度大小为
B．加速度大小为
C．运动时间为
D．损失的机械能为
3、 如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则下列说法不正确的是（ ）
A．恒定外力F的方向与初速度的反方向成θ角指向曲线内侧，且
B．质点所受合外力的大小为
C．质点到达B点时的速度大小为
D．ts内恒力F做功为
4、 跳伞运动非常惊险，被世人誉为“勇敢者的运动”。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为，则在运动员下落了h高度的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的重力势能减少了
B．运动员的动能增加了
C．运动员克服阻力所做的功为
D．运动员的机械能减少了
5、 如图所示，小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E机、重力势能Ep（取圆轨道的最低点重力势能为零）和动能Ek的相对大小（用柱形高度表示），可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6、 关于运动物体的受力、速度和动能，下列说法正确的是（ ）
A．物体受到的合外力不为零，其速度必定变化
B．物体的动能不变，其所受的合外力必定为零
C．物体受到的合外力对物体做功，它的速度一定变大
D．物体受到的合外力对物体不做功，它的速度必定不变
7、 关于重力势能的说法中，错误的是（ ）
A．物体重力势能的大小与零势能面的选择有关
B．重力对物体做正功，物体的重力势能增加
C．物体的重力势能严格说是属于物体和地球这个系统的
D．物体位于零势能面下方其重力势能取负值
8、 如图所示，水平的传送带长度为L＝9m，以恒定的速率v=4m/s运动，把一质量为m=1kg的物体无初速的轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．物体一直受到摩擦力作用 B．物体离开传送带的速度为v=6m/s
C．物体做一直做匀加速直线运动 D．传送物体过程中产生热量8J
二、多选题
9、 如图甲所示，倾角为θ＝37°的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量m＝2kg的小物体轻轻放在传送带的A端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，2s末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，则（ ）
A．小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度为7m/s
B．物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5
C．2s内物体机械能的减少量△E＝24 J
D．2s内物体与传送带摩擦产生的内能Q＝48J
10、如图所示，质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g，这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这一过程中（ ）
A．物体的重力势能增加了0.9mgH B．物体的重力势能增加了mgH
C．物体的动能损失了0.5mgH D．物体的机械能损失了0.5mgH
11、如图所示，质量为m的汽车在倾角为的土路上沿直线爬坡，汽车先从静止开始做匀加速运动，经过时间t，速度增大至v，功率增大到P且此后保持不变，再经过时间t，汽车刚好爬上坡顶，整个过程汽车的位移大小为x，汽车所受摩擦阻力恒为f，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．整个过程汽车牵引力做功为2Pt
B．整个过程汽车克服摩擦阻力做功为fx
C．汽车刚好爬上坡顶时动能大小为
D．汽车刚好爬上坡顶时动能大小为
12、如图所示，两块相同的质量分布均匀的长方形薄木板并排放在水平桌面上，每块木板长为L，质量为m，与桌面间的动摩擦因数为μ，木板1的右边与桌子的右边相齐。现用大小为3μmg的水平恒力向右推木板2，下列说法正确的是（ ）
A．木板1与2分离前，木板1对2的弹力大小为2μmg
B．木板1与2分离时，木板2的速度大小为
C．木板2即将从桌面翻落时的动能为2.25μmgL
D．从施加恒力到木板2即将从桌面翻落，两木板与桌面间摩擦产生的总热量为2μmgL
13、如图所示，质量为m的小球从固定半圆形槽上与圆心等高的P点上方O处无初速度释放，进入半圆形槽后，从P点运动B点的过程中，小球做匀速圆周运动。B点是最低点，半圆形槽左右两边的粗糙程度呈对称分布，半径为R。OP间的距离为R，A点与C点等高，与B点的高度差为，重力加速度为g，则（ ）
A．小球可能从半圆形槽左边冲出槽口
B．小球第一次由P点运动到A点克服摩擦力做的功等于由A点运动到B点克服摩擦力做的功
C．小球第一次由A点运动到B点克服摩擦力做的功等于由B点运动到C点克服摩擦力做的功
D．小球最终一定会停在B点
三、解答题
14、如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率 2m/s 沿顺时针方向运动，在与传送带同一竖直平面内有一四分之一光滑圆轨道，半径为 0.8m，圆轨道与一光滑水平面相切于最低点，一质量为1kg 物块从圆轨道的最高点由静止释放，一段时间后沿水平方向滑上传送带．已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，g 取 10m/s2．求小物块
（1）运动到圆轨道最低点时的速度大小；
（2）运动到圆轨道最低点时对轨道压力是多少；
（3）从滑上传送带到离开传送带所用的时间；
15、如图所示，两个滑块A和B的质量分别为mA=1kg和mB=4kg，紧靠着放在静置于水平地面上足够长的木板中央，两滑块与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5。木板的质量为m=5kg，与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A、B两滑块开始反向滑动，初速度大小均为v0=3m/s。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）滑块A、B刚开始运动时，木板的加速度大小；
（2）滑块B与木板相对静止时，滑块A、B之间的距离；
（3）整个运动过程中，滑块A、B与木板之间由于摩擦而产生的热量。
2021-2022学年春季学期（鲁科版2019）必修第二册 第一章第4节 势能及其改变（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A D B D A B D
二、多选题
题号 9 10 11 12 13
答案 BD BD BD CD BD
三、解答题
14、（1）；（2） 方向竖直向下；（3）4.5s
15、（1）1.0m/s2；（2）1.75m；（3）20.375J。
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